畢業(yè)設(shè)計(jì)-水泥輕舟設(shè)計(jì)與制作--細(xì)石混凝土的設(shè)計(jì)、制作(編輯修改稿)
2025-01-08 18:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表 25 組成 密度 /(g/ Cm3) 比表面積 /(Cm3/g) 標(biāo)稱(chēng)直徑 /um 抗拉強(qiáng)度 /MPa 親水性 聚丙烯 1500 30 350 憎水 表 25 纖維性能指標(biāo) 聚羧酸減水劑 高效減水劑 對(duì)水泥具有強(qiáng)烈的分散作用，能大大提高水泥拌合物的流動(dòng)性和混凝土的坍落度，能夠有效的提高混凝土的密實(shí)度，同時(shí)大幅度降低用水量，顯著改善混凝土的工作性。在硬化水泥達(dá)到同一強(qiáng)度的情況下能有效的減少水泥的用量。 按膠砂流動(dòng)度實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，要求流動(dòng)度在 180177。 5mm 范圍內(nèi)，減水劑摻量按%摻加，最后測(cè)得減水劑的減水率為 22%。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第三章 確定實(shí)驗(yàn)配合比 初步確定配合比 根據(jù) 《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（ JGJ— 20210）計(jì)算配制 過(guò)程，最后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察再對(duì)實(shí)驗(yàn)室配合比進(jìn)行調(diào)整。 （一）初步計(jì)算配合比的確定 混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算 : fcu,0≥fcu,k+ 式中 fcu,0混凝土配制強(qiáng)度 (MPa)。 fcu,k 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa)。 σ混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 (MPa)。 目的是要求混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到 50MPa，則 fcu,k=50， σ取值為 6，所以混凝土配制強(qiáng)度 fcu,0≥ 選擇水泥的品種，確定水灰比 根據(jù)本課題的要求，選擇的水泥是揚(yáng)子 的普通硅酸鹽水泥，按強(qiáng)度要求確定水灰比 W/C?；炷翉?qiáng)度等級(jí)小于 C60 時(shí)，混凝土水灰比宜按下式計(jì)算 W/C=（ fcu,0+） 式中 αa,αb回歸系數(shù) 。 fce水泥 28d 抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值 (MPa) 當(dāng)無(wú)水泥 28d 抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值時(shí) ,公式 ()中的 fce值可按下式確定 : fce=, 式中 γc水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù) ,可按實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料確定 。 fce,g水泥強(qiáng)度等級(jí)值 (MPa). 系數(shù) 碎石 卵石 αa αb 表 31 回歸系數(shù)表 在本試驗(yàn)中，水泥的富余系數(shù)取值為 ，由此算得 fce=?；貧w系數(shù)的取值按 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 卵石計(jì)算 αa=， αb=。由此計(jì)算出 W/C=。 確定用水量 因?yàn)橛缮弦徊接?jì)算得出的水灰比為 ，不在 — 的范圍內(nèi)，所以現(xiàn)有的用水量的選取方法不可用。 若按 摻外 加 劑時(shí)的混凝土用水量計(jì)算 : mwa=mw0(1β) 式中 mwa摻外加 劑混凝土每立方米混凝土的用水量 (kg)。 mw0未摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量 (kg)。 β外加劑的減水率 (%). 項(xiàng)目 指標(biāo) 卵石最大粒徑（ mm） 碎石最大粒徑（ mm） 10 20 40 16 20 40 坍落度mm 1030 190 170 160 150 200 185 175 165 3550 200 180 170 160 210 195 185 175 5570 210 190 180 170 220 205 195 185 7590 215 195 185 175 230 215 205 195 表 32 混凝土用水量 根據(jù)表 32 及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用水量按 210 計(jì)算，經(jīng)實(shí)驗(yàn)減水劑的減水率為 22%，則可以算出摻加減水劑時(shí)的用水量 mwa=164kg。 計(jì)算水泥用量 每立方米混凝土的水泥用量 (mc0)可按下式計(jì)算 : mc0=mw0/W/C 根據(jù)上式計(jì)算的數(shù)據(jù)可算出水泥用量 mc0=469kg 計(jì)算砂子的用量 由于水泥輕舟特殊的薄板結(jié)構(gòu)，所以用的細(xì)石混凝土中不允許加入石子，故不存在砂率的概念，所以砂子的用量只能按假定的一立方混凝土的重量來(lái)計(jì)算。由于該混凝土要求容重要小于 2021kg/m3，現(xiàn)假定混凝土的容重為 1900kg/m3，由 mc0=469kg，mwa=164kg，可以采用重量法直接計(jì)算出砂子的用量為 ms0=1267kg。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 所以經(jīng)過(guò)初步計(jì)算得出的配合比為： mwa： mc0： ms0=164:469:1267 （二）試配 以上求出的各材料的用量，是借助一些經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的，或是利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，因而不 一定能夠完全具體的工程實(shí)際情況，必須通過(guò)試拌調(diào)整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。 粉煤灰，硅灰的摻量沒(méi)有直接的數(shù)據(jù)來(lái)源，按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算摻入為粉煤灰摻 15%，硅灰摻 10%。 進(jìn)行試配實(shí)驗(yàn) ，試配實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表 33 實(shí)驗(yàn) 3d 7d 抗折 強(qiáng)度 MPa 抗壓 強(qiáng)度 MPa 抗折 強(qiáng)度 MPa 抗壓 強(qiáng)度 MPa A A A3 平均 表 33 試配強(qiáng)度 由于時(shí)間原因，沒(méi)有測(cè) 28d 強(qiáng)度值，根據(jù) 7d 強(qiáng)度推算該配合比下混凝土 28d 強(qiáng)度達(dá)不到 50MPa， 為了提高細(xì)石混凝土后期強(qiáng)度，將著手調(diào)整粉煤灰，硅灰的摻量、砂的顆粒級(jí)配。 砂顆粒級(jí)配的確定 由于考慮到水泥輕舟特殊的薄板混凝土結(jié)構(gòu)，要求船體厚度為 ，所以在原始配合比中全部采用的是 05mm的砂子，但是根據(jù)試配結(jié)果顯示，混凝土的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，所 以要重新考慮砂的顆粒級(jí)配，及細(xì)度模數(shù)。同時(shí)又要求混凝土的容重要小，本試驗(yàn)主要的方法是在 05mm 的砂子中摻加 510mm 的砂子， 510mm 的砂子在此充當(dāng)細(xì)石的作用。但是 510mm 砂子摻量問(wèn)題要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得知，故要設(shè)計(jì)試驗(yàn)確定砂子的摻量范圍 。 510mm 的砂子按 10%， 15%,20%,25%,30%,35%,40%的摻量摻加到 05mm 的砂子中。本實(shí)驗(yàn)的原理是通過(guò)繪制細(xì)度模數(shù)和表觀密度曲線，取適合的交點(diǎn)作為試驗(yàn)依據(jù)。 實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)見(jiàn)表 34 510mm摻量 /% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 細(xì)度模數(shù) 堆積 密度 (g/ Cm3) 表 34 砂摻量范圍表 根據(jù)表 34繪制 出細(xì)度模數(shù)與堆積密度的關(guān)系表，見(jiàn) 圖 31，以確定 510mm 砂子的摻量 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%510mm砂摻量細(xì)度模數(shù)堆積密度細(xì)度模數(shù) 堆積密度 圖 31 細(xì)度模數(shù)與堆積密度關(guān)系 由 圖 31可以看出細(xì)度模數(shù)曲線與堆積密度曲線有多個(gè)交點(diǎn)，但是根據(jù)試驗(yàn)需要，砂細(xì)度模數(shù)在 左右，且砂的堆積密度盡可能的大，這樣配出的混凝土技能滿足強(qiáng)度的要求，又能使混凝土的容重較小，所以由表可知取細(xì)度模數(shù)為 ，堆積密度為 為最佳。這時(shí) 510mm 的砂子摻量為 23%。 初步確定粉煤灰、硅灰的摻量范圍 粉煤灰和硅灰對(duì)混凝土的整體性能都有極大的改善，但是并不是摻量越多越好，特別是粉 煤灰，硅灰混合在一起的時(shí)候，在混凝土試配過(guò)程中，所測(cè)得的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于要求的強(qiáng)度，所以對(duì)粉煤灰和硅灰的摻量范圍進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)必不可少的。本實(shí)驗(yàn)在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提下，大致列出三個(gè)變量范圍，針對(duì)每組試驗(yàn)進(jìn)行成型，檢測(cè)強(qiáng)度，選擇出最佳的摻量范圍。變量范圍見(jiàn)表 35 組別 摻量范圍 抗折強(qiáng)度 /MPa 抗壓強(qiáng)度 /MPa 粉煤灰 硅灰 3d 7d 28d 3d 7d 28d A1 15% A2 17% A3 20% A4 8% A5 9% A6 10% 表 35 不同摻量強(qiáng)度對(duì)比 根據(jù)表 35 粉煤灰，硅灰不同摻量強(qiáng)度對(duì)比 分別繪制了 圖 32和 圖 33， 圖 32是其中 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 A1,A2,A3 組的數(shù)據(jù)， 圖 33是其中 A4， A5， A6組的數(shù)據(jù) 051015202530354015%3d 17%3d 20%3d 15%7d 17%7d 20%7d 15%28d 17%28d 20%28d抗壓、抗折強(qiáng)
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